JPH0722678B2 - Method for removing SOx from flue gas and other gas streams using absorbents - Google Patents

Method for removing SOx from flue gas and other gas streams using absorbents

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JPH0722678B2
JPH0722678B2 JP3511454A JP51145491A JPH0722678B2 JP H0722678 B2 JPH0722678 B2 JP H0722678B2 JP 3511454 A JP3511454 A JP 3511454A JP 51145491 A JP51145491 A JP 51145491A JP H0722678 B2 JPH0722678 B2 JP H0722678B2
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metal
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sox
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ピンナバイア,トーマス,ジェイ.
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ミシガン ステイト ユニバーシティー
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Abstract

A process of removing noxious sulfur oxides from gas streams using heated layered double hydroxide (LDH) sorbents is described. The sorbent compositions contain metal components incorporated into the galleries of the LDH structures in the form of metal-containing oxo-anions, to promote the oxidation of sulfur dioxide.

Description

【発明の詳細な説明】 参照関連出願 本出願は、1990年1月18日に出願された米国特許出願Se
rial No.07/466,984のCIPである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION REFERENCE RELATED APPLICATION This application is based on US patent application Se filed January 18, 1990.
It is a CIP with rial No. 07 / 466,984.

発明の背景 (1) 技術分野 本発明は、吸収剤を用いてガス混合物から二酸化硫黄及
び三酸化硫黄を除去する方法に関する。特に本発明は、
二酸化硫黄を三酸化硫黄に酸化するイオンの中間層を有
する結晶質層状複(double)水酸化物を使用することに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION (1) Technical Field The present invention relates to a method for removing sulfur dioxide and sulfur trioxide from a gas mixture using an absorbent. In particular, the present invention is
It relates to the use of crystalline layered double hydroxides with an intermediate layer of ions that oxidize sulfur dioxide to sulfur trioxide.

(2) 従来の技術 化石燃料火力発電プラントでは、供給石炭に含まれる硫
黄が燃焼中に酸化されて硫黄酸化物(SO2及びSO3、一般
に「SOx」として言及されている)になり、それらは煙
突を通って大気中へ放出され、「酸性雨」として付着す
る原因になる。脱硫前の石炭燃焼電力プラントとから生
ずる煙道ガスを分析すると、0.5%〜0.2%のSO2及び約
0.005%のSO3が示されている。米国環境保護庁(EPA)
によりSOx放出の抑制が命令されており、煙道ガス流か
らそれを除去するための方法を開発するため種々の研究
が行われている。
(2) Conventional technology In a fossil fuel-fired power plant, sulfur contained in the supplied coal is oxidized into sulfur oxides (SO 2 and SO 3 , commonly referred to as “SOx”) during combustion, Is released into the atmosphere through the chimney, causing it to attach as "acid rain". Analysis of flue gas from a coal-fired power plant before desulfurization revealed 0.5% to 0.2% SO 2 and approximately
0.005% SO 3 is shown. US Environmental Protection Agency (EPA)
Has ordered the control of SOx emissions, and various studies have been conducted to develop methods for its removal from flue gas streams.

燃焼過程中のSOxの形成は、バーナー構造及び燃焼系の
改良、操作条件の変更、及び硫黄含有量の少ない燃料を
用いることにより減少させることができる。SOx放出量
を減少させる最も一般的で安価な方法は、燃料に反応性
乾燥吸収剤を添加することである。従って、現在SOxの
除去は殆ど石灰(CaO)又は石灰石(CaCO3)を用いて達
成されている。MgO、ZnOのような幾つかの他の塩基性吸
収剤もSOxの除去に有効であることが見出されている。
乾燥吸収剤についての概説として、例えば、コンパ(Ko
mppa)V.による「煙道ガス中のSOx及びNOxを除去するた
めの環式吸収法−概説」(Dry Adsorption Process for
Removal of SOx and NOx in Flue Gases−a revie
w)、Paperii ja Puu,,401−405(1986)を参照され
たい。
The formation of SOx during the combustion process can be reduced by improving the burner structure and combustion system, changing operating conditions, and using fuels with low sulfur content. The most common and cheap way to reduce SOx emissions is to add a reactive dry absorbent to the fuel. Therefore, SOx removal is currently mostly achieved using lime (CaO) or limestone (CaCO 3 ). Some other basic absorbents such as MgO, ZnO have also been found to be effective in removing SOx.
For an overview of dry absorbents, see, for example, Compa (Ko
mppa) V. "Cyclic Absorption Method for Removal of SOx and NOx in Flue Gas-Review" (Dry Adsorption Process for
Removal of SOx and NOx in Flue Gases−a revie
w), Paperii ja Puu, 5 , 401-405 (1986).

SOx吸収剤としてマグネシウム及びカルシウムの酸化物
の如き第2族(正式には第II A族)金属酸化物を用いる
ことが幾つかの特許文献に記載されており、最近の例で
は米国特許第3,835,031号及び第3,699,037号明細書が含
まれる。SOx吸収剤として種々の効果を持つ幾つかの他
の金属酸化物が米国特許第4,153,534号明細書に記載さ
れており、それらにはナトリウム、スカンジウム、チタ
ン、鉄、クロム、モリブデン、マンガン、コバルト、ニ
ッケル、銅、亜鉛、カドミウム、稀土類金属、及び鉛の
如き酸化物が含まれている。
The use of Group 2 (formally Group IIA) metal oxides such as magnesium and calcium oxides as SOx absorbents is described in several patent documents, and in recent examples U.S. Pat. No. 3,835,031. And No. 3,699,037. Some other metal oxides having various effects as SOx absorbents are described in U.S. Pat.No. 4,153,534, which include sodium, scandium, titanium, iron, chromium, molybdenum, manganese, cobalt, Contains oxides such as nickel, copper, zinc, cadmium, rare earth metals, and lead.

典型的な石炭火力発電プラントでは、粉砕吸収剤、例え
ば、石灰又は石灰石を石炭と一緒にボイラー中に添加す
るか、又はスラリーとして塔中に噴霧して煙道ガスと接
触させる。SO2は水酸化カルシウムと反応して亜硫酸カ
ルシウムスラリーを形成し、それを次に空気で部分的に
酸化して硫酸カルシウムにする。このやり方で硫黄酸化
物は無害の固体化合物として保持され、それらを静電沈
殿又は他の標準的方法により煙道ガスから除去すること
ができる。そのような方法は現存する電力プラントに戻
って適合させるのに潜在的に魅力的なものである。なぜ
なら、大きな構造的変更を不必要だからである。
In a typical coal-fired power plant, a crushed absorbent, such as lime or limestone, is added with the coal into the boiler or sprayed into the tower as a slurry to contact the flue gas. SO 2 reacts with calcium hydroxide to form a calcium sulfite slurry, which is then partially oxidized with air to calcium sulfate. In this way the sulfur oxides are retained as innocuous solid compounds, which can be removed from the flue gas by electrostatic precipitation or other standard methods. Such a method is potentially attractive for retrofitting existing power plants. Because no major structural changes are necessary.

この種の方法に伴われる主な問題は、酸化物吸収剤の利
用性が低いことである。SOxの吸収速度は、物質移動限
界及びSO2の低い反応性のため転化率が増大すると共に
急速に低下する。従って、利用できる接触時間が比較的
短いと、僅かな部分の吸収剤しか反応しない。原理的に
は吸収剤の利用性が低い問題は、粒径を小さくすること
により解決できるであろうが、実際には合理的な利用度
に必要な粒径は小さ過ぎて、慣用的粉砕又は破砕法によ
り経済的に達成することはできないであろう。
The main problem with this type of method is the low availability of oxide absorbents. The SOx absorption rate decreases rapidly with increasing conversion due to the mass transfer limit and the low reactivity of SO 2 . Therefore, if the available contact time is relatively short, only a small portion of the absorbent will react. In principle, the problem of low availability of the absorbent could be solved by reducing the particle size, but in practice the particle size required for reasonable utilization is too small and is It will not be economically achievable with the crushing method.

熱力学的計算によると、金属酸化物による三酸化硫黄の
捕捉は二酸化硫黄に比較して一層都合がよいことが示さ
れている。幾つかの実験結果は、触媒による二酸化硫黄
から三酸化硫黄への酸化が煙道ガス脱硫に有利であるこ
とを示唆している。コケーフェ(Kocaefe)及びカール
マン(Karman)はCand.J.Chem.Eng.,63,971−977(198
5)の中で、Ca、Mg及びZnOとSO3との反応速度の方が、
同じ酸化物と二酸化硫黄との反応速度よりも同じ条件下
で大きいことを示している。更にFe2O3(SO2酸化触媒と
して)を含有させると石灰を一層効果的に利用すること
ができる。少量のFe2O3を添加すると、一層大きな初期
取り込み速度及び遥かに大きな最終的石灰転化率(80〜
90%)の両方を与える。酸化触媒が存在しないと、SO2
吸収速度は約70%の転化率で急激に低下する。
Thermodynamic calculations indicate that the capture of sulfur trioxide by metal oxides is more convenient than sulfur dioxide. Some experimental results suggest that catalytic oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide favors flue gas desulfurization. Kocaefe and Karman, Cand. J. Chem. Eng., 63 , 971-977 (198
In 5), the reaction rate of Ca, Mg and ZnO with SO 3 is
It shows that the reaction rate of the same oxide and sulfur dioxide is larger under the same conditions. Further, by including Fe 2 O 3 (as a SO 2 oxidation catalyst), lime can be used more effectively. With a small amount of Fe 2 O 3 added, a higher initial uptake rate and a much higher final lime conversion (80 ~
90%) give both. In the absence of an oxidation catalyst, SO 2
The absorption rate drops sharply at a conversion of about 70%.

石油の流体接触分解(FCC)処理のためのSOx吸収剤を設
計するのに同様な方法が用いられている。就中、これら
の吸収剤は殆どがアルカリ土類金属スピネルで、二酸化
硫黄を酸化することができる一種類以上の他の金属成分
を含んだものである。例えば、米国特許第4,472,532号
及び第4,492,678号明細書は、酸化触媒として鉄、クロ
ム、バナジウム、マンガン、ガリウム、硼素、コバル
ト、白金、及びセリウムを配合することに関する。
Similar methods have been used to design SOx absorbents for the fluid catalytic cracking (FCC) treatment of petroleum. Among other things, these absorbents are mostly alkaline earth metal spinels containing one or more other metal components capable of oxidizing sulfur dioxide. For example, US Pat. Nos. 4,472,532 and 4,492,678 relate to formulating iron, chromium, vanadium, manganese, gallium, boron, cobalt, platinum, and cerium as oxidation catalysts.

従って、SOxを除去するための改良された吸収剤を設計
する場合、(i)SO2をSO3に酸化する、(ii)形成され
たSO3を化学吸収する、(iii)吸収剤を再生させるため
に吸収されたSOxを遊離することができるか、又は使用
済み固体吸収剤を完全に廃棄できる安定した物質を形成
することができる、といった物質を合成しなければなら
ない。これらの使用済み吸収剤から放出されるSOxは安
全に捕捉され、硫酸又は硫黄の製造に用いることができ
る。
Thus, when designing an improved absorbent to remove SOx, (i) oxidize SO 2 to SO 3 , (ii) chemisorb the formed SO 3 , and (iii) regenerate the absorbent. In order to be able to liberate the absorbed SOx, or to form a stable substance which can completely dispose of the used solid absorbent, substances must be synthesized. The SOx released from these used absorbents is safely captured and can be used to produce sulfuric acid or sulfur.

最近欧州特許出願EP−A278 535には、硫黄・金属高含有
石油供給物を精製するのに適した触媒組成物が記載され
ている。即ち、その開示による触媒組成物は、炭化水素
転化に対し触媒活性を持つZSM−5、ZSM−11等の如きゼ
オライト材料、硫黄酸化物の結合及び除去のためのLDH
構造を持つ陰イオン粘土材料、及びカオリン又はアルミ
ナの如きマトリックス材料を含んでいる。好ましい触媒
組成物は、全触媒組成物に基づいて1〜30%の量の陰イ
オン性粘土組成物を含んでいる。
Recently European patent application EP-A 278 535 describes catalyst compositions suitable for refining petroleum feeds rich in sulfur and metals. That is, the catalyst composition according to the disclosure discloses a zeolitic material such as ZSM-5, ZSM-11, etc. having catalytic activity for hydrocarbon conversion, LDH for binding and removal of sulfur oxides.
It includes a structured anionic clay material and a matrix material such as kaolin or alumina. The preferred catalyst composition comprises an anionic clay composition in an amount of 1 to 30%, based on the total catalyst composition.

煙道ガス流、特に石灰火力発電プラントからの煙道ガス
流からSOxを減少させるのに適した吸収剤組成物が要求
されている。SO2の低い反応性及び物質移動限界によるC
aO及びMgOの如き一般的酸化物吸収剤の利用性の低さを
解決するため、短い時間内で一層よくSOxを取り込むこ
とができる吸収剤組成物を開発する必要がある。
There is a need for absorbent compositions suitable for reducing SOx from flue gas streams, especially flue gas streams from lime power plants. C due to the low reactivity of SO 2 and the mass transfer limit
In order to overcome the low availability of common oxide absorbents such as aO and MgO, there is a need to develop absorbent compositions that can better uptake SOx within a short period of time.

LDHは陰イオン性粘土鉱物の一群である。これらは正に
帯電した金属水酸化物の複数の層を有し、それらの間に
陰イオン及びいくらかの水分子が存在している。殆どの
一般的LDHは、Mg及びAl及びNi、Co、Cr、Zn及びFe等の
如き遷移金属のような主たる金属群の複数酸化物を基礎
としている。これらの粘土は、マグネシウムイオンが水
酸基によって八面体状に取り巻かれ、得られた八面体が
稜を共有して無限的シートを形成しているブルーサイト
〔Mg(OH)〕と同様な構造を有する。そのようなLDH
では、マグネシウムの幾らかが三価のイオン、例えばAl
3+によって同形的に置換されている。その場合、Mg2+
Al3+、OH-層は正に帯電し、それら層の間に陰イオンが
挿入されることにより電荷を釣り合わせる必要がある。
LDH is a group of anionic clay minerals. They have multiple layers of positively charged metal hydroxide with anions and some water molecules between them. Most common LDHs are based on multiple oxides of the main metal groups such as Mg and Al and transition metals such as Ni, Co, Cr, Zn and Fe. These clays have a structure similar to brucite [Mg (OH) 2 ] in which magnesium ions are surrounded by hydroxyl groups in an octahedral shape and the resulting octahedrons share edges to form an infinite sheet. Have. Such LDH
Then some of the magnesium is a trivalent ion, for example Al
It is isomorphically replaced by 3+ . In that case, Mg 2+ ,
The Al 3+ , OH layers are positively charged, and it is necessary to balance the charges by inserting anions between the layers.

そのような陰イオン性粘土の一つは、炭酸イオンが介在
陰イオンになっているハイドロタルサイドであり、式、
[Mg6Al2(OH)16](CO3)・4H2Oの理想的な単位胞を
有する。しかし、ハイドロタルサイト状物中のMg/Al比
は1.7〜4の間で変化し、Mg及びAlの代わりに他の種々
の二価及び三価イオンが置換されていることがある。更
に、ハイドロタルサイト中の炭酸イオンである陰イオン
は、NO3 -、Cl-、OH-、SO4 2-等の如き多くの簡単な陰イ
オンにより合成で変えることができる。これらのLDHは
それらの構造に基づいてパイロオーライト・ショグレナ
イト(Pyroaurite−Sjogrenite)群に入り、真の正電荷
を有するブリーサイト状層が、炭酸基と水分子の酸素原
子が一つの組みの格子点上に分布している層と交互にな
っている。
One such anionic clay is hydrotalcide, in which carbonate ions are intervening anions, the formula:
It has an ideal unit cell of [Mg 6 Al 2 (OH) 16 ] (CO 3 ) .4H 2 O. However, the Mg / Al ratio in hydrotalcite-like materials varies between 1.7 and 4, and various other divalent and trivalent ions may be substituted for Mg and Al. Further, the anion is a carbonate ion in hydrotalcite, NO 3 -, Cl -, OH -, can be varied in synthesis by such a number of simple anions of SO 4 2-like. Based on their structure, these LDHs belong to the Pyroaurite-Sjogrenite group, and the true positively charged brissite-like layers form a lattice of carbonic acid groups and oxygen atoms of water molecules. It alternates with the layers distributed on the dots.

ハイドロカルマイト及び関連する合成化合物も、正に帯
電した金属水酸化物層と、陰イオン及び水を含む中間層
とが交互になっている層状構造を有する。水酸化物層
は、一方が二価のカルシウム陽イオン、他方が鉄、特に
アルミニウムの如き三価金属陽イオンから誘導された金
属イオンの特定の組合せを含んでいる。中間層はOH-、S
O4 2-、Cl-、NO3 -、特にCO3 2-の如き陰イオンを含んでい
る。その群に対する一般式は[Ca2M3+(OH)]X・yH
2O(式中、M3+は三価の陽イオンであり、典型的にはAl
3+であり、Xは一価の陰イオンであるか又は同じ量の一
層高い電荷の陰イオンであり、yは2〜6である)であ
る。パイロオーライト・ショグレナイト群の場合と同じ
ように、主たる層は中間層と交互になっており、主たる
層は組成[Ca2M3+(OH)を有し、中間層は水分子
及び陰イオンXからなる。しかし、Ca2+とAl3+イオンの
大きさの差のため、M2+:M3+比は2:1に固定され、それら
の配列は整っている。その群に入る既知の天然鉱物はハ
イドロカルマイトであり、その組成はほぼ[Ca2Al(O
H)](OH)0.75(CO30.125・2.5H2Oであるが、[C
a2Fe(OH)](SO40.5・3H2O、[Ca2Al(OH)
(OH)・6H2O等の如き多くの合成 同類体が存在する。
Hydrocalumite and related synthetic compounds also have a layered structure with alternating positively charged metal hydroxide layers and intermediate layers containing anions and water. The hydroxide layer contains a particular combination of metal ions derived from divalent calcium cations on the one hand and iron, especially trivalent metal cations such as aluminum. The intermediate layer is OH -, S
It contains anions such as O 4 2− , Cl , NO 3 , especially CO 3 2− . The general formula for that group is [Ca 2 M 3+ (OH) 6 ] X · yH
2 O (where M 3+ is a trivalent cation, typically Al
3+ , X is a monovalent anion or the same amount of a higher charged anion, and y is 2-6). As with the Pyroaurite-Shogrenite group, the main layers alternate with the intermediate layers, the main layers have the composition [Ca 2 M 3+ (OH) 6 ] + , and the intermediate layers have water molecules. And an anion X. However, due to the size difference between Ca 2+ and Al 3+ ions, the M 2+ : M 3+ ratio is fixed at 2: 1 and their arrangement is well organized. A known natural mineral in the group is hydrocalumite, whose composition is approximately [Ca 2 Al (O
H) 6 ] (OH) 0.75 (CO 3 ) 0.125・ 2.5H 2 O, but [C
a 2 Fe (OH) 6 ] (SO 4 ) 0.5 / 3H 2 O, [Ca 2 Al (OH) 6 ]
There are many synthetic congeners such as (OH) 6H 2 O.

LDHの合成は一般に簡単であり、所謂「沈澱法」が最も
一般的である。もし炭酸イオン含有生成物が望まれるな
らば、マグネシウム及びアルミニウムの塩、即ち、硝酸
塩、又は塩化物の水溶液をナトリウムの水酸化物・炭酸
塩の水溶液によく攪拌しながら室温で転化する。次に得
られた無定形沈澱物を60〜200℃で数時間加熱して結晶
質の物質を得る。洗浄及び乾燥により定量的収率で合成
を完了する。この沈澱法を用いることにより、Mg2+の全
部又は一部分をCa2+、Zn2+、Cu2+等の如き他のMIIイオ
ンで置き換えるか、又はAl3+をFe3+、Cr3+等の如き他の
MIIIイオンで置き換えることもできる。
LDH synthesis is generally straightforward, the so-called "precipitation method" being the most common. If a carbonate-containing product is desired, an aqueous solution of magnesium and aluminum salts, i.e. nitrates or chlorides, is converted to an aqueous solution of sodium hydroxide / carbonate at room temperature with good stirring. The amorphous precipitate obtained is then heated at 60 to 200 ° C. for several hours to obtain a crystalline substance. The synthesis is completed in quantitative yield by washing and drying. By using this precipitation method, all or part of Mg 2+ is replaced by other M II ions such as Ca 2+ , Zn 2+ , Cu 2+ , or Al 3+ is replaced by Fe 3+ , Cr 3 Other such as + etc.
It can also be replaced with M III ions.

これらの材料の合成で重要な特徴は、介在陰イオンの性
質の変動である。純粋な形で炭酸イオン以外の陰イオン
を有するハイドロタルサイト状材料の製造では特別な手
順が必要である。なぜなら、LDHは炭酸イオンを他の陰
イオンに優先して取り込むからである。殆どの時間、炭
酸イオンの代わりに希望の陰イオン溶液を用いた沈殿法
により、LDH構造に比較的小さな陰イオンが導入され
る。しかし、これらの方法では、合成は大気中の二酸化
炭素による炭酸汚染を防ぐため無空気条件で行わなけれ
ばならない。これらのLDHの製造方法は、従来技術によ
る刊行物に記載されており、次の概説誌文献が特に参考
になる。S.L.スイブ(Suib)その他によるSolid State
Ionics,26,77−86(1988)、及びW.T.ライヒェル(Reic
hel)によるCHEMTECH,58−63(1986)。
An important feature in the synthesis of these materials is the variation in the nature of the intervening anions. The production of hydrotalcite-like materials with anions other than carbonate in pure form requires special procedures. This is because LDH preferentially takes up carbonate ions over other anions. Most of the time, a relatively small anion is introduced into the LDH structure by the precipitation method using the desired anion solution instead of carbonate. However, in these methods, the synthesis must be carried out in airless conditions to prevent carbon dioxide pollution by carbon dioxide in the atmosphere. Methods for producing these LDHs are described in prior art publications, and the following review journal articles are of particular reference. Solid State by SL Suib and others
Ionics, 26 , 77-86 (1988), and WT Reichel (Reic
Chemtech, 58-63 (1986).

ハイドロタルサイト状粘土の合成方法も多くの特許の主
題になっている。宮田その他による米国特許第3,796,79
2号、第3,879,523号及び第3,879,525号明細書には、陽
イオン層と、CrO4 2-、MoO4 2-、及びMo2O7 2-のような小
さな遷移金属陰イオンを含む陰イオンの置換の両方を用
いたハイドロタルサイト状誘導体が記載されている。組
成物及び製造方法の両方が記載されており、それらの組
成物は触媒としての目的、吸収剤、乾燥剤等に有用であ
ると言われている。遷移元素の陰イオンを含めた小さな
陰イオン及び長鎖脂肪族ジカルボキシレートの如き大き
な有機陰イオンを用いた合成ハイドロタルサイト状誘導
体はアルドール縮合に対して効果的な触媒作用を与える
ことが示されている。
Methods of synthesizing hydrotalcite-like clays have also been the subject of many patents. U.S. Patent No. 3,796,79 by Miyata et al.
Nos. 2, 3,879,523 and 3,879,525 describe cation layers and anions containing small transition metal anions such as CrO 4 2− , MoO 4 2− , and Mo 2 O 7 2− . Hydrotalcite-like derivatives with both substitutions are described. Both compositions and methods of manufacture are described, said compositions being said to be useful for catalytic purposes, absorbents, desiccants and the like. Synthetic hydrotalcite-like derivatives with small anions including transition element anions and large organic anions such as long-chain aliphatic dicarboxylates have been shown to catalyze aldol condensation effectively Has been done.

遷移金属ポリオキソアニオンの如き大きな陰イオンをLD
H層間に導入することは容易なことではない。これは、L
DH合成に続きイオン交換法を必要とする。ピナベア及び
クオン(Kwon)はJ.Am.Chem.Soc.,110,3653(1988)
で、V10O28 6-を含む幾つかのポリオキソメタレートを、
層中にZn及びAl金属イオンを含むハイドロタルサイト構
造中へ支柱挿入(pillaring)する実際例を示してい
る。ウォルターマン(Woltermann)による米国特許第4,
452,244号明細書には、幾つかのポリオキソメタレート
・LDHの製造が記載されている。しかし、これらの物質
の純粋性を証明するXRD又は分析データーは全く与えら
れていない。最近、ドレゾン(Drezdon)による米国特
許第4,774,212号明細書には、遷移金属ポリオキソアニ
オンを含む幾つかのMg/Alハイドロタルサイト状物質の
製造が開示されている。
LD large anions such as transition metal polyoxoanions
It is not easy to introduce it between H layers. This is L
Ion exchange method is required following DH synthesis. Pinabea and Kwon are J. Am. Chem. Soc., 110 , 3653 (1988).
And some polyoxometallates containing V 10 O 28 6-
A practical example of pillaring into a hydrotalcite structure containing Zn and Al metal ions in the layer is shown. U.S. Patent No. 4, by Woltermann,
No. 452,244 describes the preparation of several polyoxometallate LDHs. However, no XRD or analytical data has been given to prove the purity of these substances. Recently, US Pat. No. 4,774,212 by Drezdon discloses the preparation of some Mg / Al hydrotalcite-like materials containing transition metal polyoxoanions.

LDH、特にハイドロタルサイト状材料の熱分解の性質は
詳細に研究されている。例えば、熱分解でハイドロタル
サイト[Mg6Al2(OH)16](CO3)・4H2Oは二段階で重
量が減少する。第一は、200℃に加熱した時四つの介在
水分子を失うが、骨格水酸化物及び中間層炭酸イオンは
維持される。更に275℃〜450℃に加熱すると、水酸基及
び炭酸イオンが夫々水及び二酸化炭素として同時に失わ
れる結果になる。これらのマグネシウム・アルミニウム
固溶体は、陽イオン欠陥を持つ塩化ナトリウム型構造を
有する。ライヒルはJ.Catal.101,352−359(1986)で、
ハイドロタルサイトのこの加熱は約120から約230m2/g
(N2、BET)への比表面積の増大及び気孔体積の倍増
(0.6から1.0cm3/g、Hg侵入法)を伴うことを示してい
る。これらの固溶体を一層高い温度に更に加熱すると、
反応性と同様比表面積の低下を起こす。1000℃ではMgO
及びスピネル相、MgAl2O4の形成が観察されている。
The pyrolytic properties of LDH, especially hydrotalcite-like materials, have been studied in detail. For example, the weight of hydrotalcite [Mg 6 Al 2 (OH) 16 ] (CO 3 ) ・ 4H 2 O is reduced in two stages by thermal decomposition. First, it loses four intervening water molecules when heated to 200 ° C, while maintaining the skeletal hydroxide and interlayer carbonate ions. Further heating to 275 ° C-450 ° C results in the simultaneous loss of hydroxyl and carbonate ions as water and carbon dioxide, respectively. These magnesium-aluminum solid solutions have a sodium chloride type structure having a cation defect. Raihiru is J.Catal. 101, at 352-359 (1986),
This heating of hydrotalcite is about 120 to about 230 m 2 / g
It is shown to be accompanied by an increase in the specific surface area to (N 2 , BET) and a doubling of the pore volume (0.6 to 1.0 cm 3 / g, Hg penetration method). When these solid solutions are further heated to higher temperatures,
Like reactivity, it causes a decrease in specific surface area. MgO at 1000 ° C
And the formation of spinel phase, MgAl 2 O 4 , is observed.

目的 従って、本発明の目的は、SO2をSO3へ酸化し、SO3を除
去し、次に再生して再使用することができる新規な吸収
剤組成物を与えることである。これら及び他の目的は次
の記載及び図面を参照することにより次第に明らかにな
るであろう。
OBJECTIVES It is therefore an object of the present invention to provide a novel absorbent composition which can oxidize SO 2 to SO 3 , remove SO 3 and then regenerate and reuse. These and other objects will become increasingly apparent with reference to the following description and drawings.

図面の簡単な説明 第1図は、層状複水酸化物(LDH)として[Mg6Al2(O
H)16](FeO4)・xH2Oにより取り込まれるSO2について
の熱重量分析(TGA)をプロットしたグラフである。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 shows a layered double hydroxide (LDH) [Mg 6 Al 2 (O
FIG. 3 is a graph plotting thermogravimetric analysis (TGA) of SO 2 incorporated by (H) 16 ] (FeO 4 ) .xH 2 O.

第2図は、[Mg6Al2(OH)16](V10O281/3・xH2Oに
よるSO2取り込みの温度依存性を示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing the temperature dependence of SO 2 uptake by [Mg 6 Al 2 (OH) 16 ] (V 10 O 28 ) 1/3 · xH 2 O.

第3図は、[Zn2Al(OH)](SiV3W9O401/7・xH2O
により取り込まれるSO2についてのTGA及び使用済み吸収
剤の熱分解をプロットしたグラフである。
Figure 3 shows [Zn 2 Al (OH) 6 ] (SiV 3 W 9 O 40 ) 1/7 · xH 2 O
3 is a graph plotting thermal decomposition of TGA and used absorbent for SO 2 taken in by.

第4図は、本発明により製造された異なったMg含有吸収
剤及び現在煙道ガス脱硫で用いられている吸収剤による
SO2取り込み速度を比較したグラフである。
FIG. 4 shows different Mg-containing absorbents produced according to the present invention and those currently used in flue gas desulfurization.
6 is a graph comparing SO 2 uptake rates.

一般的記述 本発明は、煙道ガス及び他のガス流からSOx成分を、加
熱された吸収剤組成物と前記ガス流とを接触させること
により除去する方法において、前記吸収剤が式: [M1-xIIMxIII(OH)](An-x/n・yH2O (式中、MIIは二価の金属陽イオンであり、MIIIは、金
属酸化物を形成し、SO2と反応して金属亜硫酸塩を形成
し、SO3と反応して金属硫酸塩を形成することができる
金属陽イオンからなる群から選択された三価の金属陽イ
オンであり、Aは、前記層状複水酸化物構造体が二酸化
硫黄酸化条件で二酸化硫黄から三酸化硫黄への酸化を促
進するのに充分な量で二酸化硫黄から三酸化硫黄への酸
化を与える少なくとも一種類の金属原子を含む電荷n−
の中間層陰イオンであり、xは0.8〜0.12である) の結晶質層状複水酸化物構造体及びその複水酸化物の熱
処理誘導体からなる群から選択されたものであるSOx除
去方法に関する。
General Description The present invention provides a method for removing SOx components from flue gas and other gas streams by contacting a heated absorbent composition with the gas stream, wherein the absorbent has the formula: [M 1- x II Mx III (OH) 2] (an -) x / n · yH 2 O ( wherein, M II is a divalent metal cation, M III is to form a metal oxide, SO Is a trivalent metal cation selected from the group consisting of metal cations capable of reacting with 2 to form metal sulfites and with SO 3 to form metal sulfates, wherein A is The layered double hydroxide structure contains at least one metal atom that provides the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide in an amount sufficient to promote the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide under sulfur dioxide oxidation conditions. Charge n-
Is an intermediate layer anion, and x is 0.8 to 0.12), and the SOx removal method is selected from the group consisting of the crystalline layered double hydroxide structure and the heat-treated derivative of the double hydroxide thereof.

LDHの熱分解により、かなり高い塩基性特性(pKa≦35)
及び大きな比表面積を有する活性金属酸化物が形成され
る。これらの熱処理された材料は、それらの触媒特性か
ら判断して、異常によく分散した反応性金属中心を有す
るはずである。これらの性質により我々は熱処理したLD
H材料を合成し、それらを煙道ガス脱硫に適した吸収剤
として用いるに至っている。SO2酸化触媒(通常遷移金
属)及びSO3吸収剤(通常第I A族又は第II A族からの金
属酸化物)を、安価な出発材料を用いてLDH材料の層中
又は層間中に容易に組み込むことができる。
Highly basic characteristics (pKa ≦ 35) due to thermal decomposition of LDH
And an active metal oxide having a large specific surface area is formed. These heat treated materials should have unusually well dispersed reactive metal centers, judging by their catalytic properties. Due to these properties we heat treated LD
H materials have been synthesized and used as absorbents suitable for flue gas desulfurization. SO 2 oxidation catalysts (usually transition metals) and SO 3 absorbents (usually metal oxides from Group IA or IIA) can be easily incorporated into or between layers of LDH materials using inexpensive starting materials. Can be incorporated.

従って、本発明は、層状複水酸化物組成物、特にハイド
ロタルサイト状及びハイドロカルマイト状物質を煙道ガ
ス流からSOxを吸収するのに用いることに関する。ここ
には、か焼温度で二酸化硫黄から三酸化硫黄への酸化物
を促進することができる他の金属成分、好ましくは遷移
金属イオンを組み込むことについても記述する。これら
の第二金属成分は金属ポリオキソアニオンの形で挿入
(intercalation)によりLDH中に組み込まれる。
The present invention therefore relates to the use of layered double hydroxide compositions, in particular hydrotalcite-like and hydrocalumite-like substances, for absorbing SOx from flue gas streams. It also describes the incorporation of other metal components, preferably transition metal ions, which are capable of promoting the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide at the calcination temperature. These second metal components are incorporated into the LDH by intercalation in the form of metal polyoxoanions.

LDH吸収剤は種々の温度、特に500〜1000でSO2と反応
し、それら吸収剤は特に石炭燃焼ボイラーからの硫黄酸
化物の放出を減少させるのに利用される。
LDH sorbent reacts with SO 2 at various temperatures, in particular 500 to 1000, they absorbers are particularly used to reduce the emission of sulfur oxides from coal combustion boiler.

ここでは、使用済み吸収剤を(i)取り込まれたSOxを
高温で除去することにより且つ(又は)(ii)それらを
固体廃棄物として廃棄することにより再循環する方法に
ついても考察する。
Here, we also consider a method of recycling spent absorbents by (i) removing the entrapped SOx at high temperature and / or (ii) discarding them as solid waste.

従って、本発明は、式: [M1-xIIMxIII(OH)](Ax/n)n-・yH2O 式中、MIIは二価の金属であり、MIIIは、三価の金属で
あり、Aは、電荷n−の陰イオンであり、xは0.8〜0.1
2である) のSOxの吸収に適した層状複水酸化物組成物、特にハイ
ドロタルサイト状物質及びハイドロカルマイト状物質を
用いる。MII及び(又は)MIIIは両方共全部又は一部分
が、か焼温度(好ましくは500℃より高い温度)でSOxと
反応することができる反応性塩基性酸化物を形成する金
属(好ましくは第II A族、第II B族、及び第III A族か
らのもの)からなる。従って、本発明で用いるのに好ま
しいLDHは、ブルーサイト状[Mg(OH)−状]層中に
これらの金属、特にマグネシウム及びアルミニウムを含
む。カルシウム、ストロンチウム、バリウム、及びそれ
らの混合物の如き他のアルカリ土類金属イオンを、マグ
ネシウムイオンの全て又は一部分と置き換えてもよい。
Accordingly, the present invention provides the formula: [M 1- x II Mx III (OH) 2 ] (A x / n ) n · yH 2 O wherein M II is a divalent metal and M III is A is a trivalent metal, A is an anion having a charge of n, and x is 0.8 to 0.1.
2) The layered double hydroxide composition suitable for absorbing SOx, especially hydrotalcite-like substances and hydrocalumite-like substances are used. Both M II and / or M III are wholly or partially metallic (preferably first) which forms a reactive basic oxide capable of reacting with SOx at the calcination temperature (preferably above 500 ° C.). II A, II B, and III A). Therefore, the preferred LDH for use in the present invention comprises these metals, especially magnesium and aluminum, in a brucite-like [Mg (OH) 2 -like] layer. Other alkaline earth metal ions such as calcium, strontium, barium, and mixtures thereof may replace all or part of the magnesium ion.

広い意味で、本発明は、ガス流、特に石炭燃焼ボイラー
装置からのガス流からの硫黄酸化物を抑制するのにこれ
らのLDH吸収剤を使用することを考えている。それらの
装置にはボイラー、エコノマイザー、及び静電沈澱器又
はバッグフィルター室(バッグハウス)の如き塵収集器
が含まれる。これら、特にボイラー(700〜1000℃)中
に石炭と共に吸収剤を注入するか、又は静電沈澱器(高
温側温度400〜500℃)にそれら吸収剤を入れることを本
発明では考慮に入れている。例えば、LDH吸収剤を空気
又は窒素流中500〜1000℃の範囲の温度で温度プログラ
ムされた熱重量分析秤中で熱処理し、SOxガスを導入す
る。吸収剤と反応したSO2の量を重量増加として検出し
た。
In a broad sense, the present invention contemplates the use of these LDH sorbents to control sulfur oxides from gas streams, especially gas streams from coal burning boiler units. These devices include boilers, economizers, and dust collectors such as electrostatic precipitators or bag filter rooms. It is taken into account in the present invention that these, especially the boilers (700 to 1000 ° C.) are charged with the absorbent together with the coal or that they are placed in an electrostatic precipitator (high temperature 400 to 500 ° C.). There is. For example, the LDH absorbent is heat treated in a temperature programmed thermogravimetric analysis balance in a stream of air or nitrogen at a temperature in the range of 500-1000 ° C. and SOx gas is introduced. The amount of SO 2 that reacted with the absorbent was detected as a weight gain.

ハイドロタルサイト吸収剤、[Mg6Al2(OH)16](C
O3)・xH2O(Mg3Al−LDHとして省略する)とSO2との反
応は、LDH反応性を研究するのに用いられる典型的な実
験方法の一般的記述を与えることになる。ハイドロタル
サイトを、5℃/分の速度に温度制御した熱重量分析秤
中で空気流中で700℃まで加熱した。試料を700℃で更に
1時間加熱した。上記か焼工程中、試料はCO2及びH2Oが
除去されることにより重量が減少した。この試料を次に
0.5体積%濃度で200ml/分の流量でSO2含有ガス流に曝し
た。6.2%の重量増加が観察された。これは金属硫酸
塩、MgSO4を形成したSOx吸収量に相当していた。最終生
成物のX線回折像で観察された回折ピークは結晶MgSO4
によるものであり、マグネシウム点がこの温度で反応性
物質になっていたことを示していた。観察された重量増
加はMgOからMgSO4への4.4%転化に相当していた。しか
し、この値は、本発明で後に記述する他の変性収剤に比
較して低い。
Hydrotalcite absorbent, [Mg 6 Al 2 (OH) 16 ] (C
The reaction of O 3 ) .xH 2 O (abbreviated as Mg 3 Al-LDH) with SO 2 will give a general description of typical experimental methods used to study LDH reactivity. The hydrotalcite was heated to 700 ° C in a stream of air in a thermogravimetric analysis thermostat controlled at a rate of 5 ° C / min. The sample was heated at 700 ° C. for an additional hour. During the calcination process, the sample lost weight due to the removal of CO 2 and H 2 O. This sample next
It was exposed to a gas stream containing SO 2 at a flow rate of 200 ml / min at a concentration of 0.5% by volume. A weight gain of 6.2% was observed. This corresponded to the amount of SOx absorbed that formed the metal sulfate, MgSO 4 . The diffraction peak observed in the X-ray diffraction pattern of the final product was crystalline MgSO 4.
, Indicating that the magnesium point had become a reactive material at this temperature. The weight gain observed corresponded to a 4.4% conversion of MgO to MgSO 4 . However, this value is low compared to other modified sorbents described later in this invention.

二酸化硫黄から三酸化硫黄への酸化を促進するため、LD
H中に第三金属成分を配合した。第三金属成分は、遷移
金属、稀土類金属、周期律表第IV A族から選択された金
属成分であるのが好ましい。SO2酸化に適した既知の遷
移金属及び遷移金属酸化物触媒の幾つかには、Pt、W
O3、Ag、Ag3VO4、Cu3(VO4、V2O5、Fe2O3、TiO2、C
uO、CrO3、MnO2、PbO2、MoO3、CeO2、Cr2O3、SnO2、及
びZnOが含まれる。白金は優れた酸化触媒であり、五酸
化バナジウム、及び鉄酸化物の如き他の酸化物もSO2
らSO3への酸化に対し触媒作用を与えるのに特に有効で
ある。例えば、ニューマン(Neuwmann)その他によるZ.
Electrochem.38,.304−310(1932)を参照されたい。こ
れらの酸化物についての触媒作用には次の工程が含まれ
るであろう:SO2を吸収して亜硫酸塩を形成する、亜硫酸
塩から硫酸塩への酸化、及びSO3の発生を伴う硫酸塩の
分解。従って、特定の金属酸化物吸収剤について、SO2
酸化に対し良好な金属酸化物触媒を選択することが非常
に重要である。良好な触媒のための条件は、SO2吸収剤
のための条件に匹敵させることができる。触媒にとって
三つの工程全てが表面反応であり、反応温度で起きるで
あろう。SO2吸収剤の場合、最初の二つの工程は反応温
度で吸収中、吸収剤の多くを硫酸塩に転化する主要反応
として起きるであろう。最後の工程は一層高い温度で起
きるであろう。
LD to accelerate the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide.
A third metal component was incorporated into H. The third metal component is preferably a transition metal, a rare earth metal, or a metal component selected from Group IVA of the periodic table. Some of the known transition metal and transition metal oxide catalysts suitable for SO 2 oxidation include Pt, W
O 3 , Ag, Ag 3 VO 4 , Cu 3 (VO 4 ) 2 , V 2 O 5 , Fe 2 O 3 , TiO 2 , C
uO, CrO 3 , MnO 2 , PbO 2 , MoO 3 , CeO 2 , Cr 2 O 3 , SnO 2 and ZnO are included. Platinum is an excellent oxidation catalyst, and vanadium pentoxide, and other oxides such as iron oxides, are also particularly effective in catalyzing the oxidation of SO 2 to SO 3 . For example, Z. by Neuwmann et al.
See Electrochem. 38 , .304-310 (1932). Catalysis for these oxides will include the following steps: absorption of SO 2 to form sulfite, oxidation of sulfite to sulfate, and sulfate with evolution of SO 3. Disassembly of. Therefore, for certain metal oxide absorbents, SO 2
It is very important to choose a good metal oxide catalyst for oxidation. The conditions for a good catalyst can be comparable to those for a SO 2 absorbent. All three steps for the catalyst are surface reactions and will occur at the reaction temperature. In the case of SO 2 sorbents, the first two steps will occur as the main reaction converting most of the sorbent to sulfate during absorption at the reaction temperature. The last step will occur at higher temperatures.

特に良好な結果が、本発明で開示するように、遷移金
属、特に鉄又はバナジウムが第三金属としてLDHに導入
された時に得られている。これらの金属は、合成中構造
的手段によりLDH吸収剤組成物中に組み込まれた。本発
明で開示したように、それら金属成分は、LDH構造体、
[M1-xIIMxIII(OH)](Ax/n)n-・H2OのAn-の一部
分又は全部を、前に記載した二酸化硫黄酸化用金属を含
有する陰イオンにより置き換えるようなやり方で複数の
[M1-xIIMxIII(OH)]の層の間である層間(galler
y)中に導入する。従って、銅、亜鉛、コバルト、鉄、
カドミウム、水銀、鉛、マンガン、錫、ニッケル、パラ
ジウム、クロム、バナジウム、マンガン、ガリウム、硼
素、コバルト、及びそれらの混合物の如き金属イオンを
含む陰イオンによって、LDH構造体中の層間陰イオンAn-
の全部又は一部分を置き換えてもよい。
Particularly good results have been obtained when a transition metal, in particular iron or vanadium, is introduced into the LDH as a third metal, as disclosed in the present invention. These metals have been incorporated into LDH absorbent compositions by structural means during synthesis. As disclosed in the present invention, the metal components are LDH structures,
Replaced by a portion or anion whole, containing sulfur dioxide oxidation metal described before - [M 1- x II Mx III (OH) 2] (A x / n) n - of · H 2 O An In a similar manner between multiple [M 1- x II Mx III (OH) 2 ] layers (galler
Introduced in y). Therefore, copper, zinc, cobalt, iron,
Cadmium, mercury, lead, manganese, tin, nickel, palladium, chromium, vanadium, manganese, gallium, boron, cobalt, and by anion containing such metal ions mixtures thereof, an interlayer anion of LDH structure in An -
May be replaced in whole or in part.

従って、それら陰イオンはオキサレート(ox)、Fe(o
x)3 3-、簡単なオキソ陰イオン、例えば、CrO4 2-、FeO4
2-、MnO4 -、或は多きな電荷を有する一層大きなオキソ
陰イオン、例えば、V10O28 6-、W7O24 6-、Mo7O24 6-等、
又はケギン型構造をもつBVW10O40 7-、H2W12O40 6-、SiV3
C9O40 7-ポリオキソメタレート、又は空格子型(欠陥)
ケギン構造をもつBCoW11O39 7-、SiW11O39 8-、PMo2W9O39
7-ポリオキソメタレートのような陰イオン、又はBCoW12
O42 8-含有融合ケギン型構造体の如き陰イオンのような
金属陰イオン錯体からの一種類以上のものにすることが
できる。異なった大きさのこれら陰イオンを挿入するこ
とは、SO2をSO3に酸化するのに役立つのみならず、LDH
構造中に微細気孔を形成するのにも役立ち、反応するSO
2が容易に接触できるようにする。
Therefore, those anions are oxalate (ox), Fe (o
x) 3 3− , simple oxo anions, eg CrO 4 2− , FeO 4
2-, MnO 4 -, or Oki greater oxo anion having a Do charge, for example, V 10 O 28 6-, W 7 O 24 6-, Mo 7 O 24 6- , etc.,
Or BVW 10 O 40 7- , H 2 W 12 O 40 6- , SiV 3 with Keggin type structure
C 9 O 40 7 -Polyoxometallate or vacancy type (defect)
BCoW 11 O 39 7- , SiW 11 O 39 8- , PMo 2 W 9 O 39 with Keggin structure
Anions such as 7 -polyoxometallate, or BCoW 12
It can be one or more of metal anion complexes such as anions such as O 42 8- containing fused Keggin-type structures. Inserting these anions of different sizes not only helps to oxidize SO 2 to SO 3 , but also LDH
Reactive SO that also helps to create fine pores in the structure
Make the two easily accessible.

ハイドロタルサイト構造中への副体陰イオンの導入は、
次のように層間からCO3 2-を置換することにより行われ
た:適当なMg/Al比を有するハイドロタルサイト材料を
先ず500℃でか焼し、次に無空気条件で水溶液中で加水
分解して層間陰イオンとしてOH-を含有するハイドロタ
ルサイト状LDHを再形成する。この層間中のOH-は、FeO4
2-、CrO4 2-、Fe(ox)3 3-等、或はV10O28 6-、W7O24 6-
如き一層大きな陰イオン、H2W12O40 6-、BVW10O40 7-、Si
V3W9O40 7-等の如きケギン型構造を有する遥かに大きな
陰イオン、SiW11O39 9-、BCoW11O39 7-等の如き空格子型
構造体のような種々の陰イオンにより容易に置き換える
ことができる。分離された生成物は、明確な基底面間隔
を有する結晶相に相当するX線回折ピークを示していた
(表1)。
Introduction of by-product anions into the hydrotalcite structure
It was carried out by substituting CO 3 2− from between the layers as follows: A hydrotalcite material with suitable Mg / Al ratio was first calcined at 500 ° C. and then hydrolyzed in aqueous solution at airless condition. decompose as the interlayer anion OH - reshaping hydrotalcite-like LDH containing. OH in the inter-layer - it is, FeO 4
2- , CrO 4 2- , Fe (ox) 3 3-, etc., or larger anions such as V 10 O 28 6- , W 7 O 24 6- , H 2 W 12 O 40 6- , BVW 10 O 40 7- , Si
Much larger anions with a Keggin type structure such as V 3 W 9 O 40 7-, various anions such as vacancy type structures such as SiW 11 O 39 9- , BCoW 11 O 39 7-, etc. Can be easily replaced. The separated product showed X-ray diffraction peaks corresponding to crystalline phases with a clear basal plane spacing (Table 1).

副体ポリオキソメアレート陰イオンのZn/Al−LDH中への
導入は、同様なやり方で[Zn2Al(OH)](NO3)・xH
2O(Zn2Al−LDHとして言及する)の熱い水性懸濁物から
出発して行われ、α−[H2W12O406-及びα−[SiV3W9
O407-α−ケギン型イオン、又はSiW11O39 9-、BCoW11O
39 7-の如き空格子(欠陥)ケギン型イオンを含むポリオ
キソメタレート陰イオンの水溶液と完全な挿入イオン交
換反応を受けることが見出された。[PW12O403-及び
[SiW12O404-の如き低い電荷を有する陰イオンはイオ
ン交換を示さないのに対し、中間的陰イオン〔例えば、
[PCuW11O39(H2O)]5-〕を部分的挿入を示す。更に、
β−[SiV3W9O407-の如きβ−ケギン構造を有するポ
リオキソメタレート陰イオンは部分的挿入を受ける。ク
オンT.及びピナベアT.J.の「ケギンイオン構造する有す
るポリオキソメタレートにより層状複水酸化物の支柱挿
入」(Pillaring of a Layered Double Hydroxide by P
olyoxometalates with Keggin−Ion Structures)、Che
nistry OF Materials,.381−383(1989)を参照され
たい。
The introduction of the by-product polyoxomerate anion into Zn / Al-LDH was carried out in the same manner as [Zn 2 Al (OH) 6 ] (NO 3 ) xH.
Carried out starting from a hot aqueous suspension of 2 O (referred to as Zn 2 Al-LDH), α- [H 2 W 12 O 40 ] 6- and α- [SiV 3 W 9
O 40 ] 7- α-Keggin type ion, or SiW 11 O 39 9- , BCoW 11 O
It was found to undergo a complete intercalation ion exchange reaction with an aqueous solution of a polyoxometallate anion containing vacancy (defect) Keggin-type ions such as 39 7- . Anions having a low charge, such as [PW 12 O 40 ] 3- and [SiW 12 O 40 ] 4- do not show ion exchange, whereas intermediate anions [eg
[PCuW 11 O 39 (H 2 O)] 5- ] shows partial insertion. Furthermore,
Polyoxometallate anions having a β-Keggin structure such as β- [SiV 3 W 9 O 40 ] 7- undergo partial insertion. "Pillaring of a Layered Double Hydroxide by P." by Kuon T. and Pinabea TJ.
olyoxometalates with Keggin-Ion Structures), Che
nistry OF Materials, see 1 .381-383 (1989).

対応する硝酸塩又は塩化物を含有するLDHから出発して
幾つかのポリオキソメタレート挿入Zn/Al−及びMg/AL−
LDH物質の製造は、ウォルターマンによる米国特許第4,4
54,244号明細書に記載されている。しかし、我々の手
で、言及されている条件に従い形成された生成物は明確
なブラッグ反射がないことから判断してX線上無定形で
あった。それにも拘わらず、これらのポリオキソメタレ
ート挿入無定形物質は、前に記載した部分的挿入LDHと
同様、それらの前駆物質に比較して増大したSOx取り込
みを示した。
Starting from LDH containing the corresponding nitrate or chloride, some polyoxometallate intercalates Zn / Al- and Mg / AL-
The production of LDH material is described by Waltermann in US Pat.
54,244. However, in our hands, the product formed according to the conditions mentioned was amorphous on X-ray judging from the lack of clear Bragg reflection. Nonetheless, these polyoxometallate-inserted amorphous materials showed increased SOx uptake compared to their precursors, similar to the partially inserted LDH described previously.

本発明で論じた或る好ましい態様によれば、Fe(ox)3
3-、FeO4 2-、V10O28 6-、W7O24 6-、及びMo7O24 6-を挿入
すると、ハイドロタルサイト状Mg3AL−LDHは通常のハイ
ドロタルサイトよりも一層よいSOx吸収を与えた(表
2)。
According to certain preferred embodiments discussed in the present invention, Fe (ox) 3
When 3- , FeO 4 2- , V 10 O 28 6- , W 7 O 24 6- , and Mo 7 O 24 6- are inserted, the hydrotalcite-like Mg 3 AL-LDH is more than ordinary hydrotalcite. It gave better SOx absorption (Table 2).

これらの場合、鉄、バナジウム、タングステン、及びモ
リブデンの酸化物はSO2酸化触媒として働く。同様にZn2
Al−LDHは同じポリオキソアニオンが挿入されると(表
2)Zn2Al−NO3LDH前駆物質に比較して増大したSOx取り
込みを示した。
In these cases, oxides of iron, vanadium, tungsten, and molybdenum act as SO 2 oxidation catalysts. Similarly Zn 2
Al-LDH showed the same as polyoxoanion is inserted (Table 2) Zn 2 Al-NO 3 LDH precursor to increased SOx uptake compared.

更に、無定形LDH−POM反応生成物と同様、層間中にPOM
陰イオンが部分的に挿入されて製造されたMg3Al及びZn2
Al−LDH吸収剤も適切なSOx吸収剤を生じた。これらの物
質は全てそれらの前駆物質LDH、[Zn2Al(OH)](NO
3)・xH2O又は[Mg3Al(OH)16](OH)・xH2Oに比較し
て増大したSOx取り込みを示した。例えば、V10O28 6-
入結晶質Zn2Al−LDHは、本発明で前に記載した条件下で
700℃で23.6%の重量増加を示した。対応する無定形物
質は、この温度で20%の重量増加を示した。Zn2Al−LDH
にα[SiV3W9O407-を挿入することにより形成された
結晶質吸収剤はSOxに対し700℃で5.78%の重量増加を示
したのに対し、層間にβ−[SiV3W9O407-を部分的に
挿入した吸収剤は同じ条件で5.12%の重量増加を示し
た。
Furthermore, as with the amorphous LDH-POM reaction product, POM
Mg 3 Al and Zn 2 produced by partially inserting anions
Al-LDH absorber also produced a suitable SOx absorber. All these substances are their precursors LDH, [Zn 2 Al (OH) 6 ] (NO
3) · xH showed 2 O or [Mg 3 Al (OH) 16 ] (OH) · xH 2 O SOx uptake increased compared to. For example, V 10 O 28 6- inserted crystalline Zn 2 Al-LDH is produced under the conditions previously described in the present invention.
It showed a weight gain of 23.6% at 700 ° C. The corresponding amorphous material showed a 20% weight gain at this temperature. Zn 2 Al-LDH
The crystalline absorbent formed by inserting α [SiV 3 W 9 O 40 ] 7- into SOx showed a weight increase of 5.78% at 700 ° C relative to SOx, while β- [SiV 3 The W 9 O 40 ] 7- partially intercalated absorbent showed a weight gain of 5.12% under the same conditions.

別の態様として、V10O28 6-を挿入したMg3Al−LDH、[Mg
6Al2(OH)16](V10O281/3・xH2Oを、500〜800℃の
温度範囲で0.5体積%のSO2を含む空気に曝した。重量増
加測定(第2図)から明らかなように、600〜800℃の温
度範囲で一層よいSOx吸収が見られた。
In another embodiment, Mg 3 Al-LDH in which V 10 O 28 6- is inserted, [Mg
6 Al 2 (OH) 16 ] (V 10 O 28 ) 1/3 · xH 2 O was exposed to air containing 0.5 vol% SO 2 in the temperature range of 500-800 ° C. As is clear from the weight increase measurement (Fig. 2), better SOx absorption was observed in the temperature range of 600 to 800 ° C.

一つの態様として、これらの使用済みLDH吸収剤を再循
環するため再生できるか否かを考察した。700℃でSO2
曝した後の使用済みZn2Al−LDH吸収剤は、更に熱処理す
るとそれらの重量減少(表3)から明らかなように、取
り込まれていた、SOx〔及び(又は)H2SO4〕を放出する
ことが判明した。
As one embodiment, it was examined whether or not these used LDH absorbents can be regenerated for recycling. The spent Zn 2 Al-LDH absorbers after exposure to SO 2 at 700 ° C were incorporated with SOx [and / or H] as evidenced by their weight loss upon further heat treatment (Table 3). 2 SO 4 ].

例えば、SiV3W9O40 7-ポリオキソメタレート陰イオンを
含むZn/Al−LDHは、0.5体積%のSO2を含む空気の存在下
で700℃で5.78%の重量増加を示した。900℃で空気流中
SO2が存在しないと、この使用済み吸収剤(硫酸塩形に
なっている)はその結合SOxを全て放出し、SO2処理前の
最初の重量を再び取り、酸化物吸収剤を再び形成した。
この再形成吸収剤は、SOxとの反応に対し最初の吸収剤
と同じ活性度を持っていた(第3図)。従って、SOx吸
収剤は、もし望むならば、吸収/脱着温度を適切に制御
することにより再循環することができる。
For example, Zn / Al-LDH containing SiV 3 W 9 O 40 7- polyoxometalate anions showed a weight increase of 5.78% at 700 ° C. in the presence of air containing 0.5% by volume of SO 2. In air flow at 900 ° C
In the absence of SO 2 , this spent sorbent (in sulfate form) released all of its bound SOx, regained its original weight prior to SO 2 treatment and re-formed the oxidant sorbent. .
This reformed absorbent had the same activity for reaction with SOx as the original absorbent (Figure 3). Thus, the SOx sorbent can be recycled if desired by proper control of the absorption / desorption temperature.

本発明で論じたMg3Al吸収剤の幾つかについて、時間の
関数としてSOxの取り込みが第4図に与えられている。M
gO及びMg(OH)の如き慣用的塩基性吸収剤に比較して
本発明で開示した吸収剤は、特に層状複水酸化物構造体
の層間イオンが鉄を含む場合、優れた初期及び全SOx吸
収性を示す。特定の反応条件下で、即ち、0.5%のSO2
び空気を含むガス流中で700℃では、例えば、MgOは10.2
%のMgO点のMgSO4への転化率を受け、Mg(OH)は1時
間で14.0%の転化率を示すことが見出されている。混合
によりFe2O3対MgOとしてMgO:Fe2O3=3:1になるように鉄
を配合すると、転化率は36.5%に増大した。Mg(OH))
を用いて同様な混合実験〔Mg(OH)2:Fe(OH)=3:
1〕では、逆に取り込みの減少を示した(9%の転化
率)。同じ一連の反応条件下で、本発明に開示した層間
にFeO4 2-イオン及びFe(ox)3 3-陰イオンを含有するMg3
Al−LDH(Mg:Al=3:1)は、夫々85.2%及び67.8%のMg
点からMgSO4への転化率を示した。これらの値は鉄を含
んだ又は含まないMgO又はMg(OH)よりも遥かに優れ
ている。V10O28 6-、HVO4 2-、SiV3W9O40 7-、及びBVW10O
40 7-の如き陰イオンを含むバナジウムが挿入されたLDH
吸収剤も一層よいSOx取り込み値を示した(表2及び第
4図)。更に、これらのポリオキソメタメート陰イオン
挿入LDH吸収剤は、MgO又はMg(OH)よりも良い初期SO
x取り込みを示した。
The SOx uptake as a function of time is given in FIG. 4 for some of the Mg 3 Al absorbers discussed in this invention. M
The absorbents disclosed in the present invention compared to conventional basic absorbents such as gO and Mg (OH) 2 show excellent initial and total absorption, especially when the interlayer ions of the layered double hydroxide structure include iron. Shows SOx absorption. In certain reaction conditions, i.e., at 700 ° C. in a gas stream containing 0.5% of SO 2 and air, for example, MgO 10.2
It has been found that Mg (OH) 2 exhibits a conversion of 14.0% in 1 hour, subject to a conversion of MgO point of% to MgSO 4 . When iron was blended so that MgO: Fe 2 O 3 = 3: 1 as Fe 2 O 3 to MgO by mixing, the conversion increased to 36.5%. Mg (OH))
A similar mixing experiment [Mg (OH) 2 : Fe (OH) 3 = 3:
On the contrary, in 1], the uptake was decreased (conversion rate of 9%). Under the same set of reaction conditions, Mg 3 containing FeO 4 2− and Fe (ox) 3 3− anions as disclosed in the present invention.
Al-LDH (Mg: Al = 3: 1) is 85.2% and 67.8% Mg, respectively.
The conversion rate from point to MgSO 4 is shown. These values are far superior to MgO or Mg (OH) 2 with or without iron. V 10 O 28 6- , HVO 4 2- , SiV 3 W 9 O 40 7- , and BVW 10 O
LDH with vanadium inserted containing anions such as 40 7-
The absorbent also showed better SOx uptake values (Table 2 and Figure 4). Furthermore, these polyoxometamate anion-inserted LDH absorbers have better initial SO than MgO or Mg (OH) 2.
x showed uptake.

前に記載した欧州特許出願EP−A278 535には、精製工程
で、特に硫黄高含有供給物を処理する場合に発生するSO
xを結合する目的で、一成分としてLDH構造を持つ陰イオ
ン性粘土を含む炭化水素熱分解触媒組成物が記載されて
いる。そのLDH成分には、稀土類金属イオン(例えば、L
a3+、Ce3+)、貴金属(例えば、Pt、Rh)及び遷移金属
イオン(Cu2+、Fe3+、Mn2+、Cr3+)を含めた既知のSO2
酸化触媒の多くが配合されている。稀土類金属及び貴金
属触媒が、一つはそれらの反応性が大きいため、遷移金
属触媒よりも好ましい。遷移金属、特に鉄はコークスの
形成を促進するため石油熱分解触媒としては望ましくな
い成分であることが当業者に知られている。しかし鉄
は、石炭燃焼電力プラントの煙道ガスからSOxを減少さ
せるようなコークスの形成が問題にならない用途にとっ
ては、経済的に魅力のあるSO2酸化触媒である。
The previously mentioned European patent application EP-A 278 535 describes SO generated during the refining process, especially when processing high sulfur feeds.
For the purpose of binding x, a hydrocarbon pyrolysis catalyst composition containing an anionic clay having an LDH structure as a component is described. The LDH component contains rare earth metal ions (for example, L
a 3+ , Ce 3+ ), noble metals (eg Pt, Rh) and transition metal ions (Cu 2+ , Fe 3+ , Mn 2+ , Cr 3+ ) known SO 2
Many of the oxidation catalysts are included. Rare earth metal and noble metal catalysts are preferred over transition metal catalysts, one because of their greater reactivity. It is known to those skilled in the art that transition metals, especially iron, are undesirable components in petroleum pyrolysis catalysts because they promote coke formation. However, iron is an economically attractive SO 2 oxidation catalyst for applications where coke formation, which reduces SOx from flue gases of coal-fired power plants, is not a problem.

ここに記載する好ましい発明として、LDH物質によるSO2
の取り込みを促進することに対する遷移金属イオン(特
に鉄及びバナジウム)の効果性は、一つには実質的に遷
移金属組成に依存することを開示する。LDH構造の層間
中に遷移金属を導入することにより、SOx吸収に一桁の
増大を与える。この教示は、SO2酸化触媒からなる異な
った層間陰イオンを有するMg3Al及びZn2Al−LDH組成物
による700℃でのSO2取り込みについて表2で与えられた
結果により例示されている。本発明では、酸化触媒鉄
を、例えばFeO4 2-の形でLDH構造の層間に導入すると、
ハイドロタルサイトのSOx取り込み能力を、Mg点からMgS
O4への12.5%の転化率から85.2%の転化率へ増大するこ
とを示していた。このことはSO取り込みにMg点を用いた
場合の約72.7%の改良になる。更に、バナジウム含有ポ
リオキソメタレート陰イオンと同様Fe(ox)3 3-の如き
他の鉄含有陰イオンを導入すると、LDH吸収剤のSOx取り
込み能力は著しく改良された。従って、鉄及びバナジウ
ムは、煙道ガス脱硫法で用いるために製造された本発明
で開示する吸収剤のためのSO2酸化触媒として好まし
い。
As a preferred invention described here, SO 2 by an LDH substance is used.
It is disclosed that the effect of transition metal ions (especially iron and vanadium) on promoting the uptake of H2O3 depends in part on the transition metal composition. Introducing a transition metal between the layers of the LDH structure gives an order of magnitude increase in SOx absorption. This teaching is illustrated by the results given in Table 2 for SO 2 uptake at 700 ° C. by Mg 3 Al and Zn 2 Al-LDH compositions with different interlayer anions consisting of SO 2 oxidation catalysts. In the present invention, when the oxidation catalyst iron is introduced between the layers of the LDH structure in the form of FeO 4 2- , for example,
The SOx uptake capacity of hydrotalcite can be measured from Mg point to MgS
It was shown to increase from 12.5% conversion to O 4 to 85.2% conversion. This is an improvement of about 72.7% when using Mg point for SO uptake. Furthermore, the introduction of vanadium-containing polyoxometalates anions similar Fe (ox) 3 3- other iron containing anions such as, SOx uptake capabilities of the LDH sorbent was significantly improved. Therefore, iron and vanadium are preferred as SO 2 oxidation catalysts for the absorbents disclosed in this invention prepared for use in flue gas desulfurization processes.

本発明に開示する吸収剤の殆どはMII陽イオンとしてMg
2+を含んでいる。別法として、ハイドロカルマイト及び
その誘導体の如きCa2+含有LDHも、前記ポリオキソメタ
レートが挿入された後、SOxを排除するための吸収剤と
して用いることができるであろう。これらの物質はCaO
とSO2及びSO3との反応性から判断して(上記発明の背景
参照)同様な又は優れたSOx吸収性を持っているはずで
ある。
Most of the absorbents disclosed in this invention are Mg as M II cations.
Contains 2+ . Alternatively, Ca 2+ -containing LDH such as hydrocalumite and its derivatives could also be used as an absorbent to eliminate SOx after the polyoxometallate has been inserted. These substances are CaO
Judging from the reactivity of the compounds with SO 2 and SO 3 (see background of the invention above), they should have similar or excellent SOx absorption.

本発明で開示した組成物を製造するための前駆物質とし
て有用な金属含有LDHは、安価な出発材料から合成する
ことができる。例えば、ハイドロタルサイト状物質はMg
Oとアルミナ(Al2O3)を出発材料として製造することが
でき、ハイドロカルマイト状物質はCaOとアルミナから
製造することができる。CaO及びMgOは両方共カルサイト
(CaCO3)及びマグネサイト(MgCO3)の如き天然鉱物を
か焼することにより得ることができる。ハイドロタルサ
イトの如きこれらの層状複水酸化物のあるものは市販さ
れており、あるものは天然に産出する。更に、これらの
合成方法も当分野で知られている。
Metal-containing LDHs useful as precursors for making the compositions disclosed in this invention can be synthesized from inexpensive starting materials. For example, hydrotalcite-like substance is Mg
O and alumina (Al 2 O 3 ) can be produced as starting materials, and the hydrocalumite-like substance can be produced from CaO and alumina. Both CaO and MgO can be obtained by calcining natural minerals such as calcite (CaCO 3 ) and magnesite (MgCO 3 ). Some of these layered double hydroxides, such as hydrotalcite, are commercially available and some are naturally occurring. Furthermore, their synthetic methods are also known in the art.

SO2酸化触媒は、本発明で開示したもの以外の種々の異
なった金属含有陰イオンを用いてLDHの層間中に導入す
ることができる。これらには就中、V(CO)6 -、Fe2(C
O)8 2-、Fe(CO)4 2-、Fe3(CO)11 2-、Cr(CO)5 2-
の如き金属カルボニル、又はVCl4 -、CrCl6 3-、W2C
l9 3-、FeCl6 3-等の如き金属ハロゲン化物、又はMn(C
N)6 4-、W(CM)8 4-、Fe(CN)6 3-等の如き金属ニトリ
ル、又は金属オキサレート、Fe(ox)2 2-、WO2(o
x)、Cr(ox)3 3-、又は金属アセチルアセトネート等
の如き遷移金属錯体キレートが含まれる。
The SO 2 oxidation catalyst can be introduced between the layers of LDH using a variety of different metal-containing anions other than those disclosed in this invention. These include inter alia, V (CO) 6 -, Fe 2 (C
O) 8 2− , Fe (CO) 4 2− , Fe 3 (CO) 11 2− , Cr (CO) 5 2−, or other metal carbonyl, or VCl 4 , CrCl 6 3− , W 2 C
metal halides such as l 9 3− , FeCl 6 3− , or Mn (C
N) 6 4− , W (CM) 8 4− , Fe (CN) 6 3− and other metal nitriles, or metal oxalates, Fe (ox) 2 2− , WO 2 (o
x) , Cr (ox) 3 3− , or transition metal complex chelates such as metal acetylacetonate.

遷移金属のあるもの、特に鉄はNOをNO2へ酸化すること
ができることは当業者に知られている。従って、本発明
で記載する遷移金属含有LDH吸収剤、特に鉄含有吸収剤
を、煙道ガス流及び他のガス流からNOx成分を除去する
のに用いることができる。ガス流中で、か焼LDHはNOx成
分と反応して固体硝酸塩を形成するであろう。
It is known to those skilled in the art that some of the transition metals, especially iron, can oxidize NO to NO 2 . Thus, the transition metal-containing LDH absorbents described in the present invention, especially iron-containing absorbents, can be used to remove NOx components from flue gas streams and other gas streams. In the gas stream, the calcined LDH will react with NOx components to form solid nitrates.

これらの吸収剤は、例えば適当な大きさ及び形の粒子の
形で用いることができる。そのような粒子は、噴霧乾
燥、丸薬形成、錠剤形成、ビーズ形成等の如き慣用的方
法により形成することができる。
These absorbents can be used, for example, in the form of particles of suitable size and shape. Such particles can be formed by conventional methods such as spray drying, pill formation, tablet formation, bead formation and the like.

石炭燃焼ボイラー用として、本発明の吸収剤は石炭と一
緒に又は別々に燃焼領域(例えば、ボイラー、温度700
〜1000℃)へ燃焼が行われる時に添加してもよい。次に
吸収剤は石炭灰と一緒に燃焼領域内を出、バックハウス
から回収することができる。この方法は、今度は吸収剤
が煙道ガス流からのSOxと反応するのに充分な接触時間
を与えるであろう。従って、燃焼領域/接触領域系を出
る煙道ガスは、本発明の吸収剤が存在せずに処理される
場合に比較して酸化硫黄の量が減少している。もし必要
ならば、スクリーニング、密度分離、又は他のよく知ら
れた固体分離法により、反応した吸収剤を灰から分離す
ることができる(特にZn及びAlを含む吸収剤、再生のた
め)。更に、使用済み吸収剤は何等重大な環境汚染を起
こすことなく安全に廃棄することができる。なぜなら、
使用済み吸収剤中のSOxは熱的に安定な硫酸形になって
いるからである。更に、ここに記載した吸収剤は、ガス
流からのSOxを減少させる必要がある場合の炭化水素熱
分解法の如き他の方法で用いることができるであろう。
For coal fired boilers, the absorbent of the present invention may be used with or separately from the coal in the combustion zone (eg, boiler, temperature 700
It may be added when the combustion is carried out to ~ 1000 ° C). The sorbent can then exit the combustion zone with the coal ash and be recovered from the backhouse. This method will, in turn, provide sufficient contact time for the absorbent to react with SOx from the flue gas stream. Thus, the flue gas exiting the combustion zone / contact zone system has a reduced amount of sulfur oxide compared to when treated without the absorbent of the present invention. If desired, the reacted sorbent can be separated from the ash by screening, density separation, or other well known solid separation methods (especially sorbents containing Zn and Al, for regeneration). Furthermore, the used absorbent can be safely disposed of without causing any serious environmental pollution. Because
This is because the SOx in the used absorbent is in a thermally stable sulfuric acid form. Further, the absorbents described herein could be used in other ways, such as hydrocarbon pyrolysis, where SOx from the gas stream needs to be reduced.

次の実施例はここに開示する発明の或る態様を例示する
のに役立つであろう。しかし、これらの実施例は本発明
の範囲を限定するものと考えるべきではない。なぜな
ら、本発明の主題から離れることなく多くの変更を行う
ことができるからである。
The following examples will serve to illustrate certain aspects of the invention disclosed herein. However, these examples should not be considered as limiting the scope of the invention. This is because many changes can be made without departing from the subject matter of the invention.

実施例1 この実施例では、ハイドロタルサイト状Mg3Al−LDHの製
造を記述する。
Example 1 In this example describes the preparation of hydrotalcite-like Mg 3 Al-LDH.

12.8gのMg(NO3・6H2O及び9.4gのAl(NO3・9H2
Oを100mlの脱イオン水中に入れた溶液を、14mlの50%Na
OH及び5gのNa2CO3(無水物)を200mlの蒸留水中に入れ
た溶液へ添加した。添加を激しく攪拌しながら90分に亙
って非常にゆっくり行なった。添加に続き、得られた濃
厚なスラリーをよく攪拌しながら18時間65±5℃で加熱
した。次に混合物を室温へ冷却し、遠心分離により沈澱
物を分離した。固体を、洗浄液が塩を含まなくなるまで
脱イオン水で数回洗浄し、空気中で乾燥した。乾燥固体
のX線回折像はハイドロタルサイトに相当し、基底面間
隔は7.78Åであることが見出された。化学分析によりMg
/Al比は3.2であることが示され、[Mg3Al(OH)](C
O30.5・xH2Oの理想的な式の単位を有するハイドロタ
ルサイトに対して予想される値に非常に近いものであっ
た。
12.8g of Mg (NO 3) 2 · 6H 2 O and 9.4g of Al (NO 3) 3 · 9H 2
A solution of O in 100 ml of deionized water was added to 14 ml of 50% Na
OH and 5 g Na 2 CO 3 (anhydrous) were added to a solution in 200 ml distilled water. The addition was done very slowly over 90 minutes with vigorous stirring. Following the addition, the resulting thick slurry was heated at 65 ± 5 ° C. for 18 hours with good stirring. The mixture was then cooled to room temperature and the precipitate separated by centrifugation. The solid was washed several times with deionized water until the wash was salt-free and dried in air. The X-ray diffraction pattern of the dried solid was found to correspond to hydrotalcite, and the basal plane spacing was found to be 7.78Å. Mg by chemical analysis
The / Al ratio was shown to be 3.2, and [Mg 3 Al (OH) 8 ] (C
It was very close to the value expected for hydrotalcite with the ideal unit of O 3 ) 0.5 · xH 2 O.

用いられたMg2+及びAl3+塩の量を変えることにより、種
々のMg/Al比を有するハイドロタルサイト状物質を製造
することができる。
By varying the amounts of Mg 2+ and Al 3+ salts used, hydrotalcite-like materials with different Mg / Al ratios can be produced.

実施例2 この実施例では、[Zn2Al(OH)]X・zH2O(X=N
O3、Cl)の製造を記述する。
Example 2 In this example, [Zn 2 Al (OH) 6 ] X · zH 2 O (X = N
O 3 , Cl) production is described.

全ての操作はN2雰囲気中で行われ、溶媒は使用する前に
N2中で約2時間予め沸騰させた。
All operations were performed in N 2 atmosphere and solvents were
N 2 was about 2 hours to advance boiled in.

200mlの0.1M Al(MO3・9H2O溶液に、1.0MのNaOH溶
液を溶液のpHが7になるまで添加した。白色のスラリー
を1時間攪拌し、200mlの0.3M Zn(NO3溶液を滴下
した。混合物のpHを添加中NaOHを添加することにより約
6.0に維持した。得られたスラリーを窒素雰囲気中で24
時間沸騰した。(この懸濁物を一週間沸騰すると、結晶
性の高い生成物を生じた)。生成物[Zn2Al(OH)]N
O3・zH2Oを水で数回、遠心分離を用いて洗浄し、空気中
で乾燥した。乾燥した固体の粉末X線回折像は、7.7Å
の基底面間隔値を有するLDH構造体に相当していた。同
様な方法を用いてCl-誘導体[Zn2Al(OH)]Cl・zH2O
をAlCl3及びMgCl2を用いて製造することができる。
In 200ml of 0.1M Al (MO 3) 3 · 9H 2 O solution was added NaOH solution 1.0M until the pH of the solution is 7. The white slurry was stirred for 1 hour and 200 ml of 0.3M Zn (NO 3 ) 2 solution was added dropwise. The pH of the mixture is adjusted by adding NaOH during addition.
Maintained at 6.0. The resulting slurry is placed in a nitrogen atmosphere for 24 hours.
It boiled for an hour. (Boiling of this suspension for one week produced a highly crystalline product). Product [Zn 2 Al (OH) 6 ] N
O 3 · zH 2 O was washed several times with water using centrifugation and dried in air. The powder X-ray diffraction pattern of the dried solid is 7.7Å
Corresponding to LDH structures with basal plane spacing values of. A Cl - derivative [Zn 2 Al (OH) 6 ] Cl.zH 2 O was prepared using the same method.
Can be prepared using AlCl 3 and MgCl 2 .

用いられたZn2+及びAl3+塩の量を変えることにより、種
々のZn/Al比を有するハイドロタルサイト状物質を製造
することができる。
By varying the amounts of Zn 2+ and Al 3+ salts used, hydrotalcite-like materials with different Zn / Al ratios can be produced.

実施例3 この実施例では、一般式、 [Zn2Al(OH)](POMn-1/n・xH2O (式中、POMは電荷nのポリオキソメタレート陰イオン
である) を有するポリオキソメタノート挿入Zn/Al−ハイドロタ
ルサイト状物質の一般的製造方法を記載する。
Example 3 In this example, the general formula [Zn 2 Al (OH) 6 ] (POMn ) 1 / n · xH 2 O, where POM is a polyoxometallate anion with a charge of n, is used. A general method for producing a polyoxometanote-inserted Zn / Al-hydrotalcite-like substance having the same is described.

実施例2で製造したZn2Al−X(X=NO3、Cl)LDHの約
5ミリ当量(mequiv.)部分を含む沸騰溶液を、ポリオ
キソメタレート陰イオン約7.5ミリ当量含む攪拌水溶液
に滴下した。添加が完了した後、得られたスラリーのpH
を希釈HNO3酸を添加することにより約6に調節した。ス
ラリーを約1時間攪拌し、固体生成物を分離し、遠心分
離を用いて水で完全に洗浄した。乾燥固体の粉末X線回
折像は、層間にポリオキソメタレート陰イオンが入った
ハイドロタルサイト状層状構造体に相当していた。基底
面間隔は表1に与えられている。化学分析によりZn2Al
(OH)[POMn-1/n・yH2O(式中、POMはnの電荷を
有するポリオキソメタレートを表す)の構造を持つこと
を確かめた。
A boiling solution containing about 5 milliequivalent (mequiv.) Portion of Zn 2 Al-X (X = NO 3 , Cl) LDH prepared in Example 2 was added to a stirred aqueous solution containing about 7.5 milliequivalent polyoxometalate anion. Dropped. The pH of the resulting slurry after the addition is complete
Was adjusted to about 6 by adding diluted HNO 3 acid. The slurry was stirred for about 1 hour, the solid product was separated and washed thoroughly with water using centrifugation. The powder X-ray diffraction pattern of the dried solid corresponded to the hydrotalcite-like layered structure having polyoxometallate anions contained between the layers. The basal plane spacing is given in Table 1. Zn 2 Al by chemical analysis
It was confirmed to have a structure of (OH) 6 [POMn ] 1 / n · yH 2 O (in the formula, POM represents a polyoxometallate having a charge of n).

[PW12O403-及び[SiW12O404-の如き電荷の低い陰
イオンはイオン交換を示さないのに対し、中間的陰イオ
ンは部分的挿入を示す〔例えば、[PCuW11O39(HO)]
5-〕。更に、β−[SiV3W3O407-の如きβ−ケギン型
構造を有するポリオキソメタレート陰イオンは、部分的
な挿入しか受けない。ウォルターマンによる米国特許第
4,454,244号明細書に開示された[Zn2Al(OH)]NO3
・zH2Oからのポリオキソメタレート挿入Zn/Al−LDH物質
の製造では、X線で無定形の物質を生じている。
Low-charge anions such as [PW 12 O 40 ] 3- and [SiW 12 O 40 ] 4- do not show ion exchange, whereas intermediate anions show partial insertion [eg [PCuW 11 O 39 (HO)]
5- ]. Furthermore, polyoxometallate anions having a β-Keggin type structure such as β- [SiV 3 W 3 O 40 ] 7- , undergo only partial insertion. US Patent No. by Walter Mann
[Zn 2 Al (OH) 6 ] NO 3 disclosed in 4,454,244
· ZH In the manufacture of polyoxometalate inserted Zn / Al-LDH materials from 2 O, has occurred the amorphous substance in X-ray.

実施例4 この実施例では、ハイドロタルサイトから式、[Mg6Al2
(OH)16]OH・xH2O LDHのMg/Al−LDHの製造について記
述する。
Example 4 In this example, the formula from hydrotalcite, [Mg 6 Al 2
(OH) 16 ] OH · xH 2 O Describes the production of Mg / Al-LDH of LDH.

実施例1に従って製造されたハイドロタルサイトの試料
を、3時間500℃でか焼した。この試料5gを粉砕し、脱
ガスした熱い(65℃)脱イオン水200ml中に懸濁し、白
色のスラリーを形成した。次に得られたスラリーを窒素
雰囲気中65℃で1時間激しく攪拌し、水酸化物誘導体
[Mg3Al(OH)]OH・xH2Oを形成した。得られたスラ
リーを室温へ冷却し、脱イオン水で体積を250mlに調節
した。乾燥固体の粉末X線回折像は、ハイドロタルサイ
ト構造体に相当していた。基底面間隔は7.76Åであるこ
とが見出された。
A sample of hydrotalcite prepared according to Example 1 was calcined for 3 hours at 500 ° C. A 5 g portion of this sample was ground and suspended in 200 ml of degassed hot (65 ° C.) deionized water to form a white slurry. The resulting slurry was then vigorously stirred in a nitrogen atmosphere at 65 ° C. for 1 hour to form the hydroxide derivative [Mg 3 Al (OH) 8 ] OH.xH 2 O. The resulting slurry was cooled to room temperature and adjusted to a volume of 250 ml with deionized water. The powder X-ray diffraction pattern of the dry solid corresponded to the hydrotalcite structure. The basal plane spacing was found to be 7.76Å.

実施例5 この実施例は、ポリオキソメタレート挿入Mg/Al−LDHを
製造するのに用いられる一般的方法について記述する。
Example 5 This example describes the general method used to prepare polyoxometallate intercalated Mg / Al-LDH.

実施例4に従って製造したMg3Al−LDH−OHスラリー約25
mM部分を含む溶液を、ポリオキソメタレート陰イオン40
mM含有する攪拌水溶液に窒素雰囲気中で滴下した。得ら
れたスラリーを外囲温度で約18時間攪拌し、固体生成物
を分離し、遠心分離を用いて水で完全に洗浄した。乾燥
した固体の粉末X線回折像は、ポリオキソメタレートが
挿入されたハイドロタルサイト状構造体に相当してい
た。基底面間隔は表1に与えられている。
About 25 Mg 3 Al-LDH-OH slurry prepared according to Example 4.
A solution containing the mM portion was added to the polyoxometallate anion 40.
It was added dropwise to a stirred aqueous solution containing mM in a nitrogen atmosphere. The resulting slurry was stirred at ambient temperature for about 18 hours, the solid product was separated and washed thoroughly with water using centrifugation. The powder X-ray diffraction pattern of the dried solid corresponded to the hydrotalcite-like structure having the polyoxometallate inserted therein. The basal plane spacing is given in Table 1.

実施例6 種々のLDHによるSOxの取り込みは、カーン(Cahn)型TG
−121熱重量分析器を用いて熱重量分析により決定し
た。
Example 6 SOx uptake by various LDH was carried out using Cahn TG
Determined by thermogravimetric analysis using a -121 thermogravimetric analyzer.

約50mgの吸収剤を熱重量分析秤の石英皿上に置いた。試
料の次と処理を三段階法で行なった。
About 50 mg of sorbent was placed on the quartz pan of a thermogravimetric analysis balance. Subsequent processing of the samples was done in a three-step process.

段階1:キャリヤーガスとして空気の流れ(200ml/分)中
で試料を25℃で15分間平衡にし、か焼温度、典型的には
700℃にゆっくり加熱した(5℃/分)。試料を更に1
時間この温度に維持した。
Step 1: Equilibrate the sample at 25 ° C for 15 minutes in a stream of air (200 ml / min) as the carrier gas, then calcining temperature, typically
Heated slowly to 700 ° C (5 ° C / min). 1 more sample
Maintained at this temperature for hours.

段階2:次にSO2ガス(0.5%)をその温度でキャリヤーガ
ス中に導入し、重量を1時間検査した。一層反応性の吸
収剤については、特に鉄を含有する吸収剤の場合、SOx
の急速な初期重量増加が観察された。重量増加はか焼試
料により吸収されたSO3の量に相当した(表2)。典型
的なTGAプロットについては第1図を参照されたい。
Stage 2: SO 2 gas (0.5%) was then introduced into the carrier gas at that temperature and the weight was checked for 1 hour. For more reactive absorbents, especially those containing iron, SOx
A rapid initial weight gain of was observed. The weight gain corresponded to the amount of SO 3 absorbed by the calcined sample (Table 2). See Figure 1 for a typical TGA plot.

段階3:キャリヤーガス中にSO2を入れるのを止め、更に
1時間反応温度での試料重量を検査した。この段階は、
SOxとの反応後に形成された金属硫酸塩生成物の熱的安
定性を決定するために行なった。層中にMg及びAlを含む
試料を全て重量減少を殆ど又は全く示さなかったのに対
し、層中にZnを含む殆どの試料はかなりの重量減少を示
した(表3)。
Step 3: Stopping SO 2 in the carrier gas and checking the sample weight at the reaction temperature for another hour. This stage is
It was carried out to determine the thermal stability of the metal sulfate product formed after reaction with SOx. All the samples with Mg and Al in the layers showed little or no weight loss, while most samples with Zn in the layers showed considerable weight loss (Table 3).

実施例7 実施例3及び5の場合と同様な金属ポリオキソアニオン
が挿入されたハイドロタルサイト状物質を、実施例6の
手順に従って、700℃でのSOx吸収について試験した。結
果を表2に示す。Mg及びAlを含むLDHは、Zn及びAlを含
むものよりも一層よいSOx吸収に示した。好ましいポリ
オキソアニオンはFeO4 2-であり、SO2に曝すと85%より
大きなMg点からMgSO4への転化率を示した。しかし、
V、W及びMoを含むポリオキソアニオンも、それらを含
まないハイドロタルサイトに比較して増大したSOx吸収
を示した。ポリオキソメタレート挿入Mg3Al−LDHに比較
して、対応するZn2Al−LDHはSOxとの準安定生成物を形
成した。SO2を存在させずに更にか焼すると(実施例
6、段階3)、これらの使用済み吸収剤の殆どは重量減
少を示した(表3)。従って、これらの使用済み吸収剤
のあるものは再生して更に使用することができる(実施
例9参照)。
Example 7 Hydrotalcite-like materials with inserted metal polyoxoanions similar to those of Examples 3 and 5 were tested for SOx absorption at 700 ° C according to the procedure of Example 6. The results are shown in Table 2. LDH containing Mg and Al showed better SOx absorption than those containing Zn and Al. The preferred polyoxoanion was FeO 4 2− , which showed greater than 85% conversion of Mg point to MgSO 4 upon exposure to SO 2 . But,
The polyoxoanion containing V, W and Mo also showed increased SOx absorption compared to hydrotalcite without them. The corresponding Zn 2 Al-LDH formed a metastable product with SOx compared to the polyoxometallate intercalated Mg 3 Al-LDH. With further calcined in the absence of SO 2 (Example 6, step 3), most of these spent sorbent showed a weight loss (Table 3). Therefore, some of these spent absorbents can be regenerated for further use (see Example 9).

実施例8 実施例4に従い、V10O28 -6が挿入されたハイドロタルサ
イト状物質を、実施例6の手順に従い種々のか焼温度で
SOx吸収について試験した。結果を第2図に示す。好ま
しいか焼温度は550〜800℃の範囲にあり、32%〜52%の
Mg点からMgSO4への転化率が観察された。非常に高い温
度(>900℃)では、取り込みは非常に低くなった。
Example 8 A hydrotalcite-like material having V 10 O 28 -6 inserted according to Example 4 was subjected to various calcination temperatures according to the procedure of Example 6.
Tested for SOx absorption. Results are shown in FIG. The preferred calcination temperature is in the range of 550 ~ 800 ℃, 32% ~ 52%
A conversion rate from Mg point to MgSO 4 was observed. At very high temperatures (> 900 ° C) uptake was very low.

実施例9 実施例5に従いポリオキソメタレートが挿入されたZn2A
l−LDHの幾つかを、SO2に曝した後、再生し、次の手順
を用いてSO2再吸収について試験した。
Example 9 Zn 2 A intercalated with polyoxometallate according to Example 5
Several l-LDH, after exposure to SO 2, regenerated and tested for SO 2 resorption using the following procedure.

約50mgのSiV3W9O40 8-挿入Zn2Al−LDHを、実施例7に示
した手順の段階1及び2を用いてSOx取り込みについて
試験し、試料を更に次のように処理した。
About 50 mg of SiV 3 W 9 O 40 8- inserted Zn 2 Al-LDH was tested for SOx uptake using steps 1 and 2 of the procedure shown in Example 7 and the sample was further processed as follows.

段階3:キャリヤーガスにSO2を入れるのを止め、吸収剤
を800℃へ加熱し(5℃/分)、温度をこの値に更に30
分間維持し、700℃に冷却した(−5℃/分)。
Step 3: Turn off SO 2 in the carrier gas, heat the absorbent to 800 ° C (5 ° C / min) and bring the temperature to this value for another 30
Hold for minutes and cool to 700 ° C (-5 ° C / min).

段階4:SO2ガス(0.5%)を700℃で1時間キャリヤーガ
ス中に再び導入した。
Step 4: SO 2 gas (0.5%) was reintroduced into the carrier gas at 700 ° C. for 1 hour.

段階5:SO2を入れるのを止め、反応温度を700℃で更に1
時間保持した。
Step 5: Stop adding SO 2 and bring the reaction temperature to 700 ° C for another 1
Held for hours.

段階2中に、最初にSO2を導入した時、5.6%の重量増加
が観察された(第3図)。この重量増加の殆ど全て(90
%)が、一層高い温度での段階3でこの使用済み吸収剤
から失われ、吸収されたSOxが放出されたことを示して
いた。この再生吸収剤によるSO3取り込みは工程4で6.4
%であり、この再生物質は初めの吸収剤と同様良好なも
のであることを示していた。
A 5.6% weight gain was observed when SO 2 was first introduced during stage 2 (FIG. 3). Almost all of this weight gain (90
%) Was shown to have been released from the spent sorbent and absorbed SOx in step 3 at higher temperatures. The SO 3 uptake by this regenerated absorbent was 6.4 in step 4.
%, Indicating that the regenerated material was as good as the original absorbent.

上記記述は本発明を単に例示するものであり、本発明
は、請求の範囲によってのみ限定されるものである。
The above description is merely illustrative of the present invention, which is limited only by the claims.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B01D 53/81 B01J 20/04 A 7202−4G 20/06 A 7202−4G 20/08 A 7202−4G C01B 17/76 A (72)発明者 ポランスキー,クリスチン,エイ. アメリカ合衆国48847 ミシガン州イサカ, サウス ジェローム ロード 975 (56)参考文献 米国特許4866019(US,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location B01D 53/81 B01J 20/04 A 7202-4G 20/06 A 7202-4G 20/08 A 7202- 4G C01B 17/76 A (72) Inventor Polanski, Christine, A. USA 48847 South Jerome Road, Ithaca, Michigan 975 (56) References US Pat. No. 4866019 (US, A)

Claims (24)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】石炭燃焼ボイラーからの石炭の燃焼による
酸素、二酸化硫黄、及び三酸化硫黄を含む煙道ガス流か
らSOx成分を除去する方法において、該煙道ガス流を供
給するためにボイラー中で石炭を燃焼させ、かつ、加熱
された吸収剤組成物と前記ガス流とを400℃から1000℃
の間で接触させることを含み、加熱前の前記吸収剤が、
次の式の層状複水酸化物構造体: [M1-X IIMX III(OH)](An-X/n・yH2O (式中、MIIは二価の金属陽イオンであり、MIIIは、金
属酸化物を形成し、SO2と反応して金属亜硫酸塩を形成
し、SO3と反応して金属硫酸塩を形成することができる
陽イオンとして、II A、II B、及びIII A族金属からな
る群から選択された三価の金属陽イオンであり、Aは、
前記層状複水酸化物構造体が石炭燃焼ボイラー内での燃
焼条件下で二酸化硫黄から三酸化硫黄への酸化を促進す
るのに充分な量で二酸化硫黄から三酸化硫黄への酸化を
与える主な族の金属及び遷移金属から成る群から選択さ
れる少なくとも一種類の金属原子を含む電荷n-の中間層
陰イオンであり、yは水の分子数である)からなる群か
ら選択されたものである、石炭燃焼ボイラーからの煙道
ガス流からSOxを除去する方法。
1. A method for removing SOx components from a flue gas stream containing oxygen, sulfur dioxide, and sulfur trioxide by combustion of coal from a coal-fired boiler in a boiler for supplying the flue gas stream. Burning coal at 40 ° C., and heating the absorbent composition and the gas flow from 400 ° C. to 1000 ° C.
Contacting between, the absorbent before heating,
Layered double hydroxide structure of the following formula: [M 1-X II M X III (OH) 2 ] (An ) X / n · yH 2 O (wherein M II is a divalent metal cation M III is a cation capable of forming a metal oxide, reacting with SO 2 to form a metal sulfite, and reacting with SO 3 to form a metal sulfate, II A, II A trivalent metal cation selected from the group consisting of B and Group III A metals, where A is
The layered double hydroxide structure provides the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide in an amount sufficient to promote the oxidation of sulfur dioxide to sulfur trioxide under combustion conditions in coal-fired boilers. An anion of an interlayer n of charge n containing at least one metal atom selected from the group consisting of group metals and transition metals, where y is the number of water molecules). A method of removing SOx from a flue gas stream from a coal-fired boiler.
【請求項2】MIIが、少なくとも一部分アルカリ土類金
属陽イオンであることを特徴とする請求項1に記載の方
法。
2. The method of claim 1, wherein M II is at least partially an alkaline earth metal cation.
【請求項3】MIIが、少なくとも一部分、マグネシウム
及びカリウム陽イオンからなる群から選択されたアルカ
リ金属陽イオンである請求項2に記載の方法。
3. The method of claim 2, wherein M II is an alkali metal cation selected at least in part from the group consisting of magnesium and potassium cations.
【請求項4】MII金属陽イオンが、少なくとも一部分、
遷移金属陽イオンからなる群から選択された請求項1に
記載の方法。
4. An M II metal cation at least in part,
The method of claim 1 selected from the group consisting of transition metal cations.
【請求項5】遷移金属陽イオンが亜鉛陽イオンである請
求項4に記載の方法。
5. The method of claim 4, wherein the transition metal cation is a zinc cation.
【請求項6】MIIIが、一部分、第III A族金属陽イオン
からなる群から選択される請求項1に記載の方法。
6. The method of claim 1, wherein M III is selected in part from the group consisting of Group III A metal cations.
【請求項7】金属陽イオンがアルミニウム陽イオンであ
る請求項6に記載の方法。
7. The method of claim 6, wherein the metal cation is an aluminum cation.
【請求項8】陰イオンAがポリオキソメタレート陰イオ
ンである請求項1に記載の方法。
8. The method according to claim 1, wherein the anion A is a polyoxometallate anion.
【請求項9】ポリオキソメタレート陰イオンが一つの金
属原子及び酸素を含むイソポリオキソメタレートである
請求項8に記載の方法。
9. The method according to claim 8, wherein the polyoxometallate anion is isopolyoxometallate containing one metal atom and oxygen.
【請求項10】陰イオンが、CrO4 2-、FeO4 2-、HVO4 2-
MoO4 2-、V10O28 6-、Mo7O24 6-、W7O24 6-、及びそれらの
混合物から選択された請求項9に記載の方法。
10. Anion is CrO 4 2− , FeO 4 2− , HVO 4 2− ,
The method according to claim 9, which is selected from MoO 4 2- , V 10 O 28 6- , Mo 7 O 24 6- , W 7 O 24 6- , and mixtures thereof.
【請求項11】ポリオキソメタレート陰イオンが、一つ
より多い金属原子及び酸素を含むヘテロポリオキソメタ
レートである請求項8に記載の方法。
11. The method of claim 8 wherein the polyoxometallate anion is a heteropolyoxometallate containing more than one metal atom and oxygen.
【請求項12】ヘテロポリオキソメタレート陰イオンが
ケギン構造を有する陰イオンである請求項11に記載の方
法。
12. The method according to claim 11, wherein the heteropolyoxometallate anion is an anion having a Keggin structure.
【請求項13】ケギン陰イオンが、H2W12O40 6-、SiV3W9
O40 7-、BVW10O40 7-、及びそれらの混合物からなる群か
ら選択される請求項12に記載の方法。
13. The Keggin anion is H 2 W 12 O 40 6- , SiV 3 W 9
13. The method of claim 12 selected from the group consisting of O 40 7- , BVW 10 O 40 7- , and mixtures thereof.
【請求項14】ヘテロポリオキソメタレート陰イオン
が、式、[XM11O39]n-及び[XM9O34]n-(式中、X及
びMの1つは、主な族の金属及び遷移族金属から成る群
から選択された金属である)を有する空格子(欠陥)ケ
ギン構造を有する陰イオンである請求項11に記載の方
法。
14. A heteropolyoxometallate anion having the formulas [XM 11 O 39 ] n and [XM 9 O 34 ] n (wherein one of X and M is a metal of the main group and 12. The method of claim 11, wherein the anion has a vacancy (defect) Keggin structure having a metal selected from the group consisting of transition group metals.
【請求項15】空格子(欠陥)ケギン陰イオンが、BCoW
11O39 9-、SiW11O39 9-、及びそれらの混合物からなる群
から選択される請求項14に記載の方法。
15. The vacancy (defect) Keggin anion is BCoW.
15. The method of claim 14 selected from the group consisting of 11 O 39 9- , SiW 11 O 39 9- , and mixtures thereof.
【請求項16】ヘテロポリオキソメタレート陰イオン
が、融合ケギン型構造体からなる強い陰イオンから選択
された陰イオンである請求項11に記載の方法。
16. The method of claim 11, wherein the heteropolyoxometallate anion is an anion selected from strong anions consisting of fused Keggin-type structures.
【請求項17】融合ケギン陰イオンが、BCoW12O42 8-
ある請求項16に記載の方法。
17. The method of claim 16, wherein the fused Keggin anion is BCoW 12 O 42 8- .
【請求項18】陰イオンAが金属オキサレート陰イオン
である請求項1に記載の方法。
18. The method according to claim 1, wherein the anion A is a metal oxalate anion.
【請求項19】金属オキサレート(ox)陰イオンFe(o
x)3 3-の如き鉄オキサレートであることを特徴とする請
求項18に記載の方法。
19. A metal oxalate (ox) anion Fe (o)
The method according to claim 18, characterized in that it is an iron oxalate such as x) 3 3- .
【請求項20】MIIがZnであり、加熱して結合SOxを除去
し、再使用のため吸収剤を分離することにより再生され
る請求項1に記載の方法。
20. The method of claim 1 wherein M II is Zn and is regenerated by heating to remove bound SOx and separating the absorbent for reuse.
【請求項21】陰イオンAの金属が、鉄、バナジウム、
モリブデン及びタングステンから成る群から選択される
請求項1に記載の方法。
21. The anion A metal is iron, vanadium,
The method of claim 1 selected from the group consisting of molybdenum and tungsten.
【請求項22】陰イオンAがFeO4 2-である請求項1に記
載の方法。
22. The method according to claim 1, wherein the anion A is FeO 4 2− .
【請求項23】陰イオンAがFe(ox)3 3-である請求項
1に記載の方法。
23. The method according to claim 1, wherein the anion A is Fe (ox) 3 3− .
【請求項24】石炭燃焼ボイラーの一番高い温度での酸
化硫黄であり、MII及びMIIIが、該酸化硫黄を除去する
ために2番目に高い温度に加熱され、かつ、再使用のた
め加熱された吸収剤組成物を再生する請求項1に記載の
方法。
24. Sulfur oxide at the highest temperature of a coal-fired boiler, M II and M III being heated to the second highest temperature to remove said sulfur oxide and for reuse. The method of claim 1, wherein the heated absorbent composition is regenerated.
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